Wie wirkt sich die Schwerkraft auf den Druck unter Wasser aus?

Wie anders würde es sein, in Europa unter Wasser zu sein, als auf der Erde unter Wasser zu sein? Könnte man mit einem U-Boot auf Europa tiefer tauchen als auf der Erde und um wie viel?

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Um dies zu beantworten, müssten Sie die Dichte der Ozeane Europas kennen, von der ich glaube, dass niemand sie kennt. Der Wasserdruck entsteht durch das Gewicht der Wassersäule über der jeweiligen Tiefe und steht in direktem Zusammenhang mit ihrer Dichte. Aber wenn man davon ausgeht, dass die Dichte ungefähr gleich der der Erdmeere ist, dann wäre die Tauchtiefe einfach das Verhältnis der Schwerkraft der Erde und Europas (Erde = 9,78, Europa = 1,314).
@BillDOe Wie komprimierbar ist Ihrer Meinung nach Wasser?
@BillDOe Warum denkst du, dass es einen bedeutenden Unterschied in der Dichte geben würde? (Wenn Sie tief genug gehen, werden Sie natürlich Effekte sehen, aber lange bevor Sie eine nennenswerte Kompression erhalten, werden Sie Phasenänderungen bekommen.)
Ich dachte an gelöste Feststoffe in Europas Ozeanen, die möglicherweise die Dichte des Wassers und damit das Gewicht erhöhen, nicht die Kompressibilität des Wassers. Ozeanwasser auf der Erde zum Beispiel ist dichter als Süßwasser.

Antworten (1)

Für eine Flüssigkeit ist der hydrostatische Druck ρ G H Wo ρ ist die Dichte (dies ist immer gleich für alle Wasser) g ist die Erdbeschleunigung und h ist die Tiefe.

Die Erdbeschleunigung auf Europa beträgt 1,3 MS 2 (im Vergleich zu 9.8 MS 2 auf der Erde). Aber auf Europa treiben 20 km Eis auf dem Wasser.

Als grobe Schätzung beträgt die Schwerkraft in Europa 1/10 der auf der Erde, sodass der Druck am Boden des Eises / an der Wasseroberfläche mit dem Druck in 2 km Tiefe in den Ozeanen der Erde vergleichbar wäre.

Da wir U-Boote bauen können, die auf 10 km operieren können, könnten wir vernünftigerweise annehmen, dass wir auf Europa U-Boote bis zu einer Tiefe von etwa 100 km betreiben könnten, was uns auf die felsige Oberfläche bringt. Wir haben jedoch keine Möglichkeit, 20 km Eiskruste zu durchqueren, um die Wasserschicht zu erreichen. Der Bau des U-Bootes kann der einfache Teil sein!

Ein heißes U-Boot könnte sich durchschmelzen, ein bisschen wie ein dunkler Stein auf einem Gletscher ;-)
Gute Antwort. Sind 20 km Eis eine ziemlich gute Schätzung? Ich dachte, es sei viel weniger sicher.
@Chappo Ja. Bringen Sie einen Kernreaktor (nicht nur ein RTG) an Bord und schmelzen Sie sich nach unten.
Um fair zu sein, die Dichte ändert sich aufgrund von Druck und Verunreinigungen - der Unterschied ist gering, aber ob er vernachlässigbar ist, hängt davon ab, was Sie zu berechnen versuchen. In diesem Fall wird es jedoch definitiv durch den Unterschied in der Schwerkraft und der Eisschicht in den Schatten gestellt (es sei denn, es gibt etwas sehr Seltsames an Europas Ozeanen, was eine entfernte Möglichkeit ist).
Welche Art von Funkgerät oder anderem Kommunikationsgerät wird benötigt, um durch 20 km Wassereis zu übertragen?
@Alonda ein magisches (oder ein langes Stück Draht)
naiver Vorschlag; Röntgenlaser?
physical.stackexchange.com/questions/150546/… Röntgenstrahlen durchdringen mehrere Meter Wasser. Nicht mehrere km.
Wie wirkt sich die Schwerkraft auf den Druck unter Wasser aus?
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